毕业设计地板辐射采暖说明书.doc
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1、目录第1章 供热工程课程设计具体内容 3第2章 方案比较 4第3章 供暖热负荷计算 5 3.1 外围护结构的基本耗热量计算 3.2门窗的冷风渗透耗热量计算 3.3下面以101房间为例计算房间的热负荷第4章 地板辐射采暖设计 9 4.1热源条件 4.2加热管的选择及布置 4.2.1塑料管材的选用 4.2.2埋地管的敷设 4.3 地板辐射采暖设计 4.3.1采暖盘管布置 4.3.2采暖盘管设计计算第5章 系统水利计算 15 5.1水力计算方法 5.2户内环路水力计算 5.3室外管网的水力计算第6章 水泵及设备的选择 21第7章 热表及温控阀选型 24第8章 管道的保温 25 8.1保温管道的确定原
2、则 8.2保温材料的选择第9章 总结26第10章 参考文献27附录 28房间热负荷计算表地板辐射平面布置图答辩66第1章供热工程课程设计具体内容(一)地址:郑州(二)原始参数资料:1、设计题目:郑州某办公楼采暖设计2、气象资料:郑州 冬季供暖室外计算温度: t w = -5 冬季室外平均风速: w =3.4m/s 冬季主导风向 :西、西北 由暖通空调设计规范可知中国民用建筑室内计算温度的范围为16-24,所以可得图中各房间的计算温度为:18。注:内走廊、楼梯等公共区域不采暖。3、围护结构:1)外墙:内墙面刮腻子(20mm)+kp1空心砖(200mm)+15mm喷涂硬泡聚氨酯+20mm聚苯颗粒保
3、温+20mm聚合物砂浆加强面层+20mm外涂材料装饰,K1.14W/(m2K);2)内墙:20mm水泥砂浆+175mm砖墙+20mm水泥砂浆,K2.344W/(m2K);3)外窗类型:PVC框+Low-E中空玻璃6+12A+6遮阳型,传热系数K2.444W/(m2K),自身遮阳系数0.55,内遮阳系数0.60;4)外门系列:节能外门,传热系数K3.02W/(m2K);5)屋顶:70mm双面彩钢板聚苯保温夹芯板,传热系数K0.91W/(m2K);6)楼板:7mm五夹板+370mm热流向下(水平,倾斜)60mm以上+80mm钢筋混凝土+25mm水泥砂浆+25mm大理石,K0.91W/(m2K);7
4、)内门:木框夹板门,传热系数K2.504W/(m2K);8)玻璃幕墙:6钢+9A+6钢,12mm平板玻璃+12mm热流水平+12mm平板玻璃K0.91W/(m2K); 4.建筑条件图5张。(三)设计计算:1、供暖热负荷计算;2、地板辐射采暖设计计算;3、管道系统水力平衡计算;4、供暖附件或装置的选择计算;(四)制图:1、施工图设计,主要包括:设计总说明及设备材料表、供暖系统平面图、供暖系统图、大样图等;2、设计计算说明书一份第2章方案比较 该办公楼供热系统供暖较小,且地板采暖具有如下优点 :(1) 节能。根据各种采暖方式室内温度测试结果,地板辐射采暖方式是最理想的采暖方式。在建立同样舒适条件的
5、前提下,地板采暖房间的室内温度比一般 散热器采暖温度低 2-3,节省了能源,降低了供暖系统的运行费用。 (2) 舒适。地板低温辐射采暖以地板为散热器,在向人体和周围空气对流换 热同时还向四周的家具及外围结构表面进行辐射换热,使壁面温度升高,减少了四周表面对人体的冷辐射。由于有辐射强度和温度的双重作用,使室温比较稳定且温度梯度小,形成了真正的符合人体散热要求的热环境,给人以脚暖头凉的舒 适感,可使脑力劳动者的工作效率提高。 (3) 美观。由于室内取消了暖气片及其管道,相当于增加了 2-3%的使用面积。 更便于装修和室内布置。 (4)地板采暖适合分户计量及节能设计。管道的布置,系统阻力值的确定,
6、均可根据不同情况,不同要求由设计人自己决定。 (5)安全可靠,使用寿命长,清洁卫生。管材的使用寿命无论国外还是国内 的生产厂家均承诺为 50 年。 (6)热源选择灵活。低温热水地板辐射采暖系统供水温度为 40-60 ,可充 分利用废热水和地热水资源。 (7)综合考虑,采用地板采暖。第3章 供暖热负荷计算 对于本办公楼的热负荷计算只考虑围护结构传热的耗热量和冷风渗透引起的耗热量,人员、灯光等得热作为有利因素暂不考虑在热负荷计算当中。3.1 外围护结构的基本耗热量计算公式如下: 围护结构的基本耗热量,W;K围护结构的传热系数,F围护结构的面积tn冬季室内计算温度供暖室外计算温度 围护结构的温差修正
7、系数整个建筑的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和: W 地面各地段的传热系数见表地带名称地面传热系数地带名称地面传热系数第一地带0.47第二地带0.23第三地带0.12第四地带0.07 按照暖通规范的规定,维护结构的耗热量修正应考虑朝向修正、风力附加和高度附加三个方面。底层1房间的维护结构耗热量计算:Q1 = 北外墙: q1=1.00.733(18+5)11.51.01.0=194w西外墙: q2=1.00.733(18+5)22.680.951.0=363w北外窗: q3=1.82.444(18+5)3.61.01.0=202w地面: q4=1.00.47(18+5)1411.
8、0=151w地面: q5=1.00.23(18+5)5.4411.04=29 w围护结构耗热量Q1= q1+ q2+ q3+q4+q5=940W3.2门窗的冷风渗透耗热量计算采用缝隙法计算:缝隙长度l=3窗高+窗宽;门窗渗入空气量 V=Lln式中:V经门窗缝隙渗入室人的总空气量,L每米门窗渗入室内的空气量,l门窗缝隙的计算长度,n渗透空气量的朝向修正系数确定门窗缝隙渗入空气量V后,冷风渗透耗热量按下式计算 W供暖室外计算温度下的空气密度冷空气的定压比热0.278单位换算系数查附表7然后采用插值法计算。暖通规范规定:宜按下列规定的数值,选用不同朝向的修正率 北、东北、西北 0-10%; 东南、西
9、南 -10%-15%; 东、西 -5% ; 南 -15%-30%。选用上面朝向修正率时。应考虑当地冬季日照率小于35%的地区,东南、西南和南向修正率,宜采用-10%0%,东西向可不修正。暖通规范规定:民用建筑和工业辅助建筑物(楼梯间除外)的高度附加率,当房间高度大于4m时,每高出1m应附加2%,但总的附加率不应大于15%。应注意:高度附加率,应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加(修正)耗热量的总和上。暖通规范规定:在一般情况下,不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇、厂区内特别突出的建筑物,才考虑垂直外围护结构附加5%-10%。3.3下面以101房间
10、为例计算房间的热负荷101房间为办公室,室内计算温度为18,郑州冬季室外计算温度为-5,郑州冬季日照率为60%。表3.1 郑州市的冷风朝向修正系数n地点东南西北郑州0.650.210.65郑州市的冷风朝向修正系数,北向0.65,对有两面相邻外墙的房间,全部计入其缝隙长度。由前面的数据,在冬季室外平均风速,双层钢窗每米缝隙的冷风渗透量L=2.16 m3/(hm).北向的窗户的缝隙总长度为32+1.8=7.8m.总的冷风渗透量V等于=2.167.80.65=10.95m3/h冷风渗透量等于=0.27810.951.321(18+5)=92W.房间热负荷计算结果见附录。第4章 地板辐射采暖设计4.1
11、热源条件 本设计采用热水作为热煤,供回水温度:供,40;回,30。 4.2加热管的选择及布置4.2.1塑料管材的选用 目前建筑供暖埋地管主要有UPVC管,CPVC管,PB管,PAP管,PE-X管,PP-R管,ABS管,不锈钢塑料复合管等。我国常用的主要有PAP管,PE-X管,PP-R管。它们具有塑料管质量轻,耐腐蚀,不结垢,使用寿命长等优点外,还具有以下特点:(1) 良好的卫生性能,可用于应用水系统且可避免金属管材出现的锈水现象;(2) 良好的耐热性能,上述3种管材的最高温度均可达95;(3) 安装方便,连接可靠。本工程根据设计条件选用交聚乙烯塑料管 。4.2.2埋地管的敷设管的敷设形式有:单
12、蛇形,双蛇形,交错双蛇形,单回形,双回形。埋管敷设多采用双回形布置方式,其热工性能较好,供热温度场温度梯度小,舒适性好。本设计管道采用双回蛇形布置方式。4.3 地板辐射采暖设计 4.3.1采暖盘管布置 本设计采用交聚乙烯塑料管,总管设在各户的管道井内,在分设支管进入各户,各户连在同一个分水器上,加热盘管的布置按房间分组。 管道布置采用双回蛇形,卫生间及厨房采用往复形或直列形:影响塑料埋管铺设方式的主要因素是塑料埋管的最小弯曲半径。而满足弯曲半径的同时也要使地板辐射供暖的热效率达到最大。 因此,为了不使地板表面温度过高而造成人脚部太热而表现的不舒适,最理想的状况是板表面温度均匀一致。 同时也要考
13、虑施工问题。对于双回形布置,经过版面中心点的任何一个剖面,埋管是高温低温管相间隔布置,存在“零热面”和“均化”效应,从而使这种布置方式的板面温度场比较均匀,是铺设弯曲度数大部分为 90弯,故铺设简单也没有埋管相交问题。 首层地面、卫生间及厨房必须设防水层。采暖地面构造层与外墙接触部分用聚苯乙烯保温板作保温处理。 4.3.2采暖盘管设计计算 传热量 =(t1-t2)s 式中:导热系数, W/m; S形状因子, t 1 盘管温度, ; t 2地板表面温度, ; 查表 2-1 式中: l管长, m; H埋深,mm; D管径,mm; 管间距,mm; 导热系数 : 构造层:瓷砖地板层 =10mm =1.
14、1 W/m 水泥沙将找平层 =20mm =0.93 W/m 细石混凝土层 =40mm =1.51 W/m 例:101 房间 因全面辐射采暖的热负荷等于计算出的热负荷乘以0.9-0.95的修正系数,则单位面积耗热量:50.41 W 地板表面温度 平均水温 t1 =35 查附录 2-6 管间距为:=300mm 管径为: d=16mm 埋深: H=50mm 单位长度耗热量:=(t1-t2)s =1.07(35-23.1)2.33=29.67w 管长:L=Q/=98029.67=33.03m 计算结果如表4.1,表4.2,表4.3。 4.1 首层交聚乙烯采暖盘管设计计算表房间号围护结构耗热量面积单位面
15、积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径埋深形状因子单位管长耗热量管长 Q A Q T t t W d H S Q0 L WW/ mmW/m.k mmmmW/mm10198019.44 50.4123.13511.93001.0716502.3329.6733.010246519.44 23.9220.53514.53001.0716502.3336.1512.910492838.88 23.8720.53514.53001.0716502.3336.1525.710688630.78 28.7820.93514.13001.0716502.3335.1525.210711364
16、3.20 26.3020.73514.33001.0716502.3335.6531.910856821.60 26.3020.73514.33001.0716502.3335.6515.91F180923.40 77.3125.7359.32501.0716502.4624.4873.911091921.60 42.5522.33512.73001.0716502.3331.6629.0111214543.20 49.652335123001.0716502.3329.9271.7112117443.20 27.1820.83514.23001.0716502.3335.4033.21135
17、8721.60 27.1820.83514.23001.0716502.3335.4016.6114373191.20 40.9122.13512.92501.0716502.4633.96109.9 表 4.2 第二层交聚乙烯采暖盘管设计计算表房间号围护结构耗热量面积单位面积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径埋深形状因子单位管长耗热量管长 Q A Q T t t W d H S Q0 L WW/ mmW/m.k mmmmW/mm201264328.08 94.1227.3357.71501.0716501.9816.3133.020243019.44 22.1220.335
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